一氧化碳报警传感器的工作原理

电化学一氧化碳气体传感器采用封闭式结构设计。
一氧化碳气体传感器与报警器配套使用，是报警器中的核心检测元件。它基于恒电位电解的基本原理。当一氧化碳扩散到气体传感器中时，其输出端产生电流输出，供给报警器中的采样电路，起到将化学能转化为电能的作用。当气体浓度变化时，气体传感器的输出电流也成比例变化，输出经报警器中间电路转换放大，驱动不同的执行器完成声、光、电等检测和报警功能。控制装置共同构成环境检测或监测报警系统。
当一氧化碳气体通过透气膜通过外壳上的孔隙扩散到工作电极表面时，在工作电极的催化作用下，一氧化碳气体在工作电极上被氧化。化学反应式为：CO+H2O→CO2+2H++2e-
工作电极上氧化反应产生的H+离子和电子通过电极传递到与工作电极保持一定距离的对电极上。电解质，并与水相连。氧气发生还原反应。其化学反应式为：1/2O2+2H++2e-→H2O
因此，传感器内部发生可逆的氧化还原反应。其化学反应式为：2CO+2O2→2CO2
这种可逆的氧化还原反应总是发生在工作电极和对电极之间，电极之间会产生电位差。
然而，由于在两个电极上发生的反应使电极极化，很难在电极之间保持恒定的电势，从而限制了一氧化碳浓度的可检测范围。
为了保持电极之间的恒定电位，我们添加了参考电极。在三电极电化学气体传感器中，输出端反映的是参比电极和工作电极之间的电位变化。由于参比电极不参与氧化或还原反应，它可以保持电极之间的电位恒定。（即恒电位），电位的变化与相同碳氧化物浓度的变化直接相关。当气体传感器产生输出电流时，其大小与气体浓度成正比。一氧化碳的浓度可以通过电极引线外接电路测量传感器的输出电流来检测，具有较宽的线性测量范围。这样，